CN202093105U - 智能型电力多功能监控管理装置 - Google Patents

Abstract

一种智能型电力多功能监控管理装置，柜体正面面板上装有液晶显示屏和操作键盘；柜体内UPS电源电路电路、CPU主电路、红外防撬报警电路、信号采集电路、的GPRS通信电路、保护电路、数据存储电路、液晶显示电路、无线蓝牙CT互感器电路、通讯电路；柜体后面面板上装有外接端口。本实用新型从根本上管理和保护了核心电力设备，同时监督和管理供电企业内部员工，提高电力企业工作人员的工作效率，同时可规避现有的非法窃电手段，提高电力企业的管理能力，降低供电企业的管理线损。

Description

智能型电力多功能监控管理装置

技术领域

本实用新型属于自动化配电管理技术领域。

背景技术

国家电网线损管理明确要求管理线损不得超过发电量的10％，而电网线损由理论线损和管理线损构成。其中管理线损是和供电企业的管理水平密切相关，而造成管理线损的主要因素之一是窃电。作为用电营销自动化***主要数据来源的用电管理终端，在防窃电方面由于只能监测二次侧的电流和电压，所以对防范计量回路窃电和绕越计量电表和计量回路进行窃电的行为无能为力。目前用电营销自动化***已经具备线损管理的功能，在有的电力企业，已经可以实现具体线路的线损日结算，线损管理功能虽然可以知道实施窃电用户所在的具体线路，可是却无法定位至某一具体用户，造成检查范围广，不能及时查处，且查处难度大，并且在进行电量追补的时候，缺乏有效的法律举证依据和数据。且供电企业存在内外勾结窃电、电检人员工作不到位或不及时到位和工作效率低等情况，供电企业存在对这些人员的行为防范难度大、且考核困难等问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决以上问题而提供一种具备防窃电、远程监控、实时液晶显示、异常报警发送传输、易于维护的智能型电力多功能监控管理装置。

本实用新型的技术方案是这样设计的：一种智能型电力多功能监控管理装置，包括柜体，其特点是：柜体正面面板上装有液晶显示屏和操作键盘；柜体内装有供电用的UPS电源电路电路1、处理各部分电路的CPU主电路5、安装有数码摄像头和多路传感器的红外防撬报警电路2、为CPU主电路采集电参数的信号采集电路3、用来定柜体地理位置和与外界发送接受短信的GPRS通信电路4、具有本体温度保护、过流、过压、短路等保护功能的保护电路6、本地存储数据的数据存储电路7、为液晶显示屏提供显示驱动的液晶显示电路8、用于监测变压器至计量电表间数据是否异常的无线蓝牙CT互感器电路9、通过RS485接口与外设进行通讯的通讯电路10；柜体后面面板上装有与包括CPU主电路与外设联接的USB接口和通讯电路与外设联结的RS485接口的外接端口11。

本实用新型(1)可有效、及时地发现某一具体用户窃电行为。电检人员可在第一时间直接赶到窃电现场，有效提高电检人员工作效率，将供电企业由于窃电行为造成的损失降低到最小化。(2)有效地为供电企业提供窃电者的影像信息，解决了供电部门举证难的难题。(3)有效的避免了供电部门内部人员与外部人员串通窃电的行为。(4)有效规避了目前现有的所有窃电手段，为供电企业挽回大量的经济损失。(5)供电部门无需人员到达现场并可通过手机短信查询电表参数，提高了工作效率。(6)电检人员无需打开电力柜，就可实现电表数据的查询和抄表。(7)可为供电部门提供数据报表，为供电部门数据分析、工作总结等提供依据。(8)特殊情况下(如：发生火灾、自然灾害等情况下)电力部门无需人员到达现场并可实现远程断电操作。

附图说明

图1是本实用新型原理方框图。

图中1UPS电源电路；2——红外防撬报警电路；3——信号采集电路；4——GPRS通信电路；5——CPU主电路；6——保护电路；7——数据存储电路；8——液晶显示电路；9——无线蓝牙CT互感器电路；10——通讯电路；11——外接端口。

具体实施方式

从图1可见，本实用新型包括柜体，柜体正面面板上装有液晶显示屏和操作键盘；柜体内装有供电用的UPS电源电路电路1、处理各部分电路的CPU主电路5、安装有数码摄像头和多路传感器的红外防撬报警电路2、为CPU主电路采集电参数的信号采集电路3、用来定柜体地理位置和外界发送接受短信的GPRS通信电路4、具有本体温度保护、过流、过压、短路等保护功能的保护电路6、本地存储数据的数据存储电路7、为液晶显示屏提供显示驱动的液晶显示电路8、用于监测变压器至计量电表间数据是否异常的无线蓝牙CT互感器电路9、通过RS485接口与外设进行通讯的通讯电路10；柜体后面面板上装有与包括CPU主电路与外设联接的USB接口和通讯电路与外设联结的RS485接口的外接端口11。

本实用新型从根本上管理和保护了核心电力设备，同时监督和管理供电企业内部员工，提高电力企业工作人员的工作效率，同时可规避现有的非法窃电手段，提高电力企业的管理能力，降低供电企业的管理线损。

本实用新型是从以下几方面进行设计的：

1、采用工业级嵌入式***，ARM公司的CPU处理器，Motorola公司的无线通信模块等国内、外知名厂商的优质器件，确保了本装置具有庞大的数据处理能力和优越的***稳定性。

2、内部电路全部采用模块化设计；功能强大且功能可分可合；既可适用于800mm及以下规格所有柜体的安装和使用。也可适用于所有老式电力柜的改造安装。

3、采用内嵌入式安装，可有效防止不法分子的恶意破坏。柜体正面面板设计有液晶显示屏和操作键盘，液晶显示屏可显示计量电表所有数据；抄表人员无需开柜，可通过面板按键，实现抄表工作。

4、内部设计时充分考虑了防震、防尘、防大气中酸、碱、盐的腐蚀功能；具备防屏蔽、抗干扰等特点。可长期在恶劣环境中24小时不间断工作。

5、保护电路6具有故障自检和保护功能；包括本体温度保护、过流、过压、短路等保护功能。

6、具有二级管理授权；分为超级管理员和普通管理员，超级管理员可对***所有可设置菜单进行设置，可进行编辑手机短信查询***参数和短信授权操作，可对***存储资料和数据进行拷贝和下载，可通过短信方式对普通管理员的权限进行授权、取消授权、修改等；普通管理员只具有正常开门操作、参数查询操作权限；短信查询***参数可通过超级管理员授权后实现。

7、红外防撬报警电路2具有数码拍摄、防抖动拍摄、动态拍摄、夜间可视拍摄、自动变焦等功能；利用柜体内安装的数码摄像头对开门人员进行拍摄；且即使在开门人员在动态状态下，本装置依然可通过动态图像还原技术，清晰地拍摄出开门人员的图片信息；且即使在夜间黑暗的情况下，也能清楚拍摄出开门人员的图像信息。

8、短信报警、彩信报警：

8.1、非法开启报警：当红外防撬报警电路2检测到电力柜门被非法开启时，并在柜门开启的瞬间启动报警程序；GPRS通信电路4以短信方式发送将“XX线路XX号电力柜被非法开启”的报警内容及时发送到指定手机上；并且还将摄像头拍摄到的开门人员的照片信息，通过彩信的方式发送到指定人员的手机上；与此同时，还通过电子邮件的形式将照片信息发送到指定的服务器上进行异地存储。

8.2、当信号采集电路3采集的电参数异常，CPU主电路5将根据发生异常情况，通过GPRS通信电路4进行短信报警；如：过电压报警、失压报警、过电流报警、失流报警、三相电流不平衡报警等。

8.3、红外防撬报警电路2具有红外防破碎报警：电力柜在柜体面板上设计安装有观察电表和互感器的透明玻璃窗口，可在玻璃后方安装有红外传感器。红外防撬报警电路2具有两组红外传感器接口，每组可发射2条平行的红外线。如电力计量柜遇到不法分子恶意将此玻璃破坏，本装置将瞬间启动红外报警，具体报警内容为“XX线路XX号电力柜玻璃遭到恶意破坏”。

8.4、防撬报警。红外防撬报警电路2具有四路门磁传感器和四路光敏传感器；如电力计量柜遭到不法分子的恶意撬开，管理装置将瞬间启动防撬短信报警功能。报警内容为：“XX线路XX号电力计量柜遭到严重破坏”。

8.5、主回路断电报警功能。为了防止不法分子对本装置进行断电后窃电行为，特意在装置内部设计了UPS电源电路1进行不间断辅助供电，即使不法分子对本装置外部供电回路进行断电，装置依然可以进行正常拍摄和报警、数据存储及发送数据进行异地存储等工作；装置内部采用二条供电回路进行供电，且可自动监测供电回路状况，并根据实际情况需要选择供电回路。如在主供电回路失电的情况下，备用辅助电源可实现瞬间自动投切功能。当主供电回路再次上电后，辅助电源自动恢复到充电状态；当主供电回路失电的瞬间，本装置将以短信方式发送“XX线路XX号电力柜中多功能管理装置主回路断电”的报警内容。

8.6、本装置具有数据存储电路7的存储器容量自检、GPRS通信电路4的SIM卡余额自检等短信提示功能。当内部存储器数据过多，以至存储器容量达到饱和状态时，装置将自动通过GPRS通信电路进行短信提示，提示内容为：“XX线路XX号电力计量柜内多功能管理终端存储器已满”；如在存储器内容量已满的状态下，将自动以从前往后删除的原则，删除部分信息，以确保正在储存的信息能够正常存储。如检测出SIM卡余额即将发生不足时，此时将自动进行短信提示“XX线路XX号电力柜内多功能管理装置SIM卡余额不足，请及时充值”。

9、动态口令身份识别。本装置对电力柜的正常开启人员实行目前金融银行***广泛采用的动态密码身份识别技术。首先在***中预设置电力公司内部人员需要正常开启柜的所有工作人员的工号，然后每个工号对应该工作人员的手机号。当工作人员需要正常开启电力柜时，必须先通过面板上的按键输入自己的工号，然后***将自动验证该工号是否存在，***确认该工号输入无误后，并随机发送一个6位字符的动态口令密码到该工号工作人员的手机上，工作人员只要将该动态密码再次输入到本装置内，***即可自动验证该工作人员的身份。验证成功后，***会提示“身份验证成功，准许开门”。此时，工作人员即可开门工作。如验证不成功，***会显示“无此工号，请重新输入”或“动态密码错误，请重新验证”等内容。

10、本装置具有智能短信识别和短信远程操作功能。超级管理员可通过指定短信内容发送到本装置，本装置将根据短信下达的指令，回复超级管理员相关的数据信息或是进行相关的操作。如超级管理员可通过短信方式查询电表上三相电流、三相电流峰、谷值等电流参数；三相电压、三相电压峰、谷值等电压参数、有功功率、有功功率峰、谷值等有功功率参数；无功功率、无功功率峰、谷值等无功功率参数；功率因数、电能计量等等参数，而无需人员到达现场查看，极大的节约了工作人员的时间，提高了工作人员的工作效率。本装置还考虑了非常特殊情况下，超级管理员可通过手机短信方式对任何一个用户实施断电操作。本装置在实施断电操作成功后，发送短信“XX线路XX号电力柜断电操作成功”。如本装置在实施断电操作失败后，会发送短信“XX线路XX号电力柜断电失败，请立即进行手动断电操作。”

11、本装置的测量回路中使用的电流互感器采用无线感应式电流CT互感器。无需工作电源，采用无线蓝牙CT互感器电路9的无线方式完成互感器测量数据与本装置之间的数据通讯。无线蓝牙CT互感器电路9的应用，实现了以下功能：

11.1、杜绝了不法分子在变压器二次出线端与电力计量电表之间的窃电行为。

11.2、考虑到不法分子有可能会想办法切断本装置安装在变压器二次测量出线端的电流互感器与主机之间的连接线缆，从而破坏本装置的数据测量功能，使变压器二次侧测量出线端与电力计量电表之间的数据监测和比对功能丧失；实现不法分子从变压器二次出线端至计量电表之间的窃电目的。本装置采用了无线蓝牙CT互感器电路9，使不法分子这一想法成为了泡影；从根本上杜绝了不法分子在变压器二次出线端至计量电表之间窃电的行为。

11.3、考虑到大型变压器另外还具有二次保护出线端，防止不法分子从二次保护出线端窃电，特增加了变压器二次保护出线端A、B、C三相的电流参数对应着与变压器二次测量出线端的A、B、C三相电流数据进行比对。任何窃电者要从这些地方串接电路，都必须先断开电路，然后串接。而这个过程必定会使其中某一对(A相对A相、B相对B相、C相对C相)数据有相当大的瞬间差距。如本装置监测到线路中出现这种电流参数瞬间有比较大的差距时，终端将默认为该现象为异常现象，从而进行短信报警。报警内容为：“变压器之间三相数据比对出线异常”。从而杜绝了不法分子利用变压器的任何一组出线端进行串接窃电。

12、本装置还具有事件记录功能，并自动生成报表文件。该报表文件有助于对电检人员工作效率的考核，同时报表中对事件发生的过程时间，可反应出工作人员的对于发现窃电行为后的到位及时情况和处理情况；并有助于管理人员的工作分析。该报表文件且每月自动进行汇总，并发送电子邮件到指定服务器上，进行异地存储。

13、数据的存储：本装置对数据的存储主要有二种方式，一种是本地存储。一种是异地存储。

13.1、本地存储：在数据存储电路7内部设计有2只大容量移动存储器，其中一只移动存储器为主存储器，另一只为从存储器。二只存储器对数据进行互相备份，如其中一只存储器发生故障，另外一只存储器将自动进行数据存储和备份，确保监控数据存储的安全性。

13.2、异地存储：异地存储主要是用来防止不法分子对本装置的恶意破坏，以达到销毁证据的目的。同时，也是为了方便电力部门的存档、打印等自动化办公的需要。本装置的远程存储是通过GPRS通信电路4的无线网络连接，以电子邮件的形式把数据发送到指定的服务器上进行存储。电力公司指定部门可通过电脑打开报表文件，同时可查看或打印出报表文件进行数据分析或作为电检人员平时工作考核的参考依据。

Claims (1)

1.一种智能型电力多功能监控管理装置，包括柜体，其特征在于：柜体正面面板上装有液晶显示屏和操作键盘；柜体内装有供电用的UPS电源电路电路(1)、处理各部分电路的CPU主电路(5)、安装有数码摄像头和多路传感器的红外防撬报警电路(2)、为CPU主电路采集电参数的信号采集电路(3)、用来定柜体地理位置和外界发送接受短信的GPRS通信电路(4)、具有本体温度保护、过流、过压、短路等保护功能的保护电路(6)、本地存储数据的数据存储电路(7)、为液晶显示屏提供显示驱动的液晶显示电路(8)、用于监测变压器至计量电表间数据是否异常的无线蓝牙CT互感器电路(9)、通过RS485接口与外设进行通讯的通讯电路(10)；柜体后面面板上装有与包括CPU主电路与外设联接的USB接口和通讯电路与外设联结的RS485接口的外接端口(11)。

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